Ультразвуковое устройство для перемешивания пастообразных материалов Советский патент 1979 года по МПК B01F11/02 

Изобретение относится к ультразвуковым устройствам для перемешивания пастообразных материалов и может быть использовано в химической промышленности, в радиоэлектронике для изготовления пассивных элементов.

Известно ультразвуковое устройство для перемеижвания порошковых и пастообразных материалов, содержашее акустическую камеру и источник ультразвука 1.

Известное устройство при.мени.мо для равномерного озвучивания жидкостей с малой вязкостью. Оно обладает небольшой интенсивностью ультразвука, так как ка.мера не является собственно источником ультразвука, а подсоединена к магнитострикционному измерителю. В нем воз.можно загрязнение обрабатываемой жидкости материалом стенок камеры из-за возникновения кавитационного эффекта в пристеночном слое; в случае обработки особо чистых веществ это приведет к изменению химического состава.

Известно также ультразвуковое устройство для перемешивания пастообразных .материалов, содержащее акустическую камеру

со сферическим днищем, ультразвуковой излучатель, выполненный, например, в виде магнитостриктора или пьезокерамики, и вращающийся перемешивающий орган, расположенный внутри камеры 2.

Однако в этом устройстве затруднены загрузка исходных материалов и выгрузка готового , кроме того, при озвучивании обычных по вязкости жидкостей распределение температур в объеме реактора

примерно одинаковое, при обработке пастообразных материалов распределение температур неравномерное как по радиусу реактора, так и по его высоте.

Целью изобретения является интенсификация процесса за счет циркуляции материала, которая достигается тем, что ультразвуковое устройство для перемешивания пастообразных материалов снабжено вращающейся платформой, эксцентрично установленной на днище камеры, а перемешивающий орган установлен с возможностью вертикального перемещения. Кроме того, сама камера выполнена из пьезокерамического материала, и перемешивающий орган выполнен в виде винтовой спирали с отношением шага к диаметру камеры 1о- -18: :19 -22 и при угле подъема спирали 3--7°. В пре;ьи1гаемом уетройетве проиеходит наложение акуетичеекого воздействия на об1)абатываем;лй материал, нри этом в центре стройетва наблюдается пик интенсивifocTH озв чмвания в результате сложения максимума 1 еремен1ивання но оси акустического ци,1кндра н в фокальной зоне акустического сч1)ернчеекого дна. В случае эксцентричного перемещения акустической камеры относительно оси щуа|цающе1Ч)ся смесителя происходит дальнейшее увеличение и выравнивание интенснвiiocTii неремешивания в результате нереме|цения активной турбулентной зоны вб;1кзн с месите.1я и дополнительной циркуляции (спичу вверх по всему объему камеры). lia чертеже изображено нредлагаемое ультразвуковое хстройство. Оно состоит из платформы 1, эксцентр.ччно установ..кчнгой на днище ка.меры 2, нереMeiHHBaiomero органа 3, выполненного в виде винтовой спирали, у которой отношегне HJara к диа.метру ка.меры составляет 15-;8: :19- 22, у1Ч)л нодьема спирали 3--7, с вн Тренним нодводо.м горячей или холодной воаы и сферцчески.м окончанием, змеевика 4 ДЛЯ нодачи охлажда:ОН1ей жидкости и акустической камеры 5, выполненной нз ньезоке|:1а.;г;ческ()го материала и явля1он1ейся исгЬчн|;ком у;пзтразвуков1з1х колеба;-н-)й. Устройство работает следующим образок. 11().аготов;1енная Н1ихта нз исходных иа.чла;1,.; Й-серепряньг норо1нков1 1Х ком ноне итов основная ()ракция Ь -2 мкм) и органическая .1ая на основе циклогексаHO.ia. .-ино.лина и вазелинового масла загруж-аются к камеру 5. Ka.viepa 5 устанавливается с с 3a;i.ai-:iibiM экснентриситето.м {1---7 мм) i гнездо (.не показано) на платформе i. Вк.псгчаетс -: нижний нривод (не показанс), н камера 5 1:ачинает совери ать эксцентричlioe ;iiiH/i einie вокруг оси привода. 3aTi; vr включается вертикал11ный нривод nepe.MenjHваклнего o)rafia, (не нока:}ано) и с помон1д-мГ) ручногс) привода (Не ноказано), вращающего.ся с небольшим числом оборотов (100 об/мин), перемешивающая винтовая спираль медленно оцускаетея в камеру 5 до соприкосновения с ко.мпозинией насты. Винтовая спираль 3 осуществляет перетирание 1-1 разруп1ение коагулирс ванных частиц материала до размера пер: ичных . I 2 мкм). Затем 1К)степенно увеличивается число оборотов перемеишвающего органа (до 1500 об/мин) и включается источник ультразвуковых колебаний. Ультразвуковые ко.лебания камеры 5 значитсльно интенсифи1:,ируют нроцесс неремещивания, разрушают пристеночный слой и разогревают lacTy до необходимой температуры (). Приготовленная суспензия вь.лпзается из камеры нри работающем ультразвуковом генераторе. (1 ормула изобре. ения 1.Ультразвуковое устройетво д.ля неременщванля пастообразнь,1х .материа..К)в, содержан1ее акустическую камеру со сферическим .лнище.м, ультразвуковсй излучатель и врандаюшийся неременшваюпхий орган, рас1юложенный внутри камеры, отличающееся те.м, что, с целью интенспф.чкапии нроцесса за счет циркуляции материала, оно снабжено вращающейся тлатформой, эксцентрично установ.денной на. днкше ка.меры, а нереме1ннваю1Д Й орган установлен с воз.можностью вертикального неремещения. 2.Ульт)азвуковое у(тр(.1Йс1во FIO п. К отличающееся тем, что акустическая камера В 11нолнена из пьезс керамического материала. 3.Ульт1)азвуковое ус:тройство по ни. 1 и 2, отличающееся тем, что перемешиваю1ПИЙ орган p.bni(xiHeii в в.чнтовой снкрали с отношением шага к диаметру камеры 15---1 8:1 9--22 и углом : OДiJeмa CHiipaли 3- - 7. Источ 1-н к и и н4орм а ни и, нрннятыс во внимание нри экспертизе . .Авторское свидетельство СССР .Хо 223054, кл. В 01 J l7l2, 22.03.62. 2. Патент США № 3807704. ют. 259--72, 1974.

s

ЬЗГ

1

I